根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，2021年全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模首次突破千億美元，達(dá)到1026.4億美元，同比增長(zhǎng)44.18%。受疫情及國(guó)際形勢(shì)的綜合影響，短期內(nèi)，芯片產(chǎn)能緊張局勢(shì)仍將延續(xù)，預(yù)計(jì)未來(lái)兩年半導(dǎo)體設(shè)備將繼續(xù)保持高景氣度。

其中，晶圓制造設(shè)備占據(jù)絕大部分半導(dǎo)體設(shè)備的份額，占比86.1%；其次是測(cè)試設(shè)備和封裝設(shè)備，占比分別為8.5%和5.4%。

半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)是典型的高技術(shù)壁壘行業(yè)，也是國(guó)內(nèi)較為薄弱的領(lǐng)域。當(dāng)前全球半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)主要由國(guó)外廠商主導(dǎo)，美國(guó)、日本、荷蘭等國(guó)家地區(qū)的企業(yè)處于市場(chǎng)絕對(duì)主導(dǎo)地位。

2020年全球半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)頭部的五家企業(yè)為應(yīng)用材料（AMAT）、阿斯麥爾（ASML）、泛林半導(dǎo)體（LAM）、東京電子（TEL）和科磊半導(dǎo)體（KLA）。

2020年半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)CR5占比達(dá)到65%以上，全球半導(dǎo)體設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)格局呈現(xiàn)高度集中狀態(tài)。其中ASML專注于光刻設(shè)備，在高端光刻機(jī)領(lǐng)域形成壟斷。AMAT、LAM、TEL三家企業(yè)產(chǎn)品線較為豐富；KLA是半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備龍頭。中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率較低，各類設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足20%。

為了加速國(guó)產(chǎn)替代，中國(guó)近年來(lái)不斷出臺(tái)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)相關(guān)支持政策，以推動(dòng)國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的健康快速發(fā)展。

12月15日，由高工咨詢聯(lián)合斯坦德機(jī)器人、優(yōu)艾智合、增廣智能三大參編單位聯(lián)合編寫(xiě)的《2022半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》，正式對(duì)外發(fā)布。

該藍(lán)皮書(shū)結(jié)合過(guò)往以及當(dāng)下的行業(yè)發(fā)展節(jié)奏，透過(guò)市場(chǎng)現(xiàn)狀、技術(shù)發(fā)展、資本布局、場(chǎng)景應(yīng)用、企業(yè)案例和未來(lái)前景等多個(gè)角度的梳理，為我們客觀、真實(shí)地還原了半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器人應(yīng)用的整個(gè)發(fā)展脈絡(luò)以及走勢(shì)。

旨在為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)、半導(dǎo)體相關(guān)企業(yè)及投資機(jī)構(gòu)提供新的視角與思考，新技術(shù)的誕生與發(fā)展必然會(huì)帶來(lái)新一輪的創(chuàng)新，進(jìn)而將會(huì)有一批企業(yè)脫穎而出。

 

2021年中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)296.2億美元

雖然國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足20%，但隨著半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的第三次轉(zhuǎn)移，中國(guó)大陸半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)迎來(lái)高速發(fā)展期，很大程度上帶動(dòng)半導(dǎo)體設(shè)備行業(yè)的發(fā)展。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，中國(guó)大陸半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模從2015年的49億美元上升至2021年的296.2億美元，年均復(fù)合增速（CAGR）超過(guò)34%。中國(guó)大陸占全球半導(dǎo)體設(shè)備的比例從2015年的13.41%上升到2021年的28.86%，中國(guó)大陸連續(xù)兩年成為全球半導(dǎo)體設(shè)備的第一大市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，也為國(guó)內(nèi)的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)帶來(lái)了巨大應(yīng)用機(jī)會(huì)。從機(jī)器人產(chǎn)品在半導(dǎo)體上的應(yīng)用來(lái)看，大致可細(xì)分為潔凈機(jī)器人、機(jī)器視覺(jué)、AGV/AMR&復(fù)合機(jī)器人、電動(dòng)執(zhí)行器。

潔凈機(jī)器人

從半導(dǎo)體行業(yè)屬性看，半導(dǎo)體行業(yè)具有較為鮮明的周期特性，過(guò)往幾年對(duì)于潔凈機(jī)器人的需求波動(dòng)性較大。但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，隨著半導(dǎo)體持續(xù)擴(kuò)產(chǎn)，疊加市場(chǎng)需求要素以及工藝制程要素，對(duì)于機(jī)器人的需求將是長(zhǎng)期利好。

高工機(jī)器人產(chǎn)業(yè)研究所（GGII）數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域潔凈機(jī)器人銷量 3121臺(tái)，同比增長(zhǎng)82.09%，銷量創(chuàng)新高。相比于過(guò)去幾年，中國(guó)半導(dǎo)體領(lǐng)域?qū)τ跐崈魴C(jī)器人的需求確定性增強(qiáng)明顯，同時(shí)可以看到，隨著半導(dǎo)體行業(yè)關(guān)注度的持續(xù)上升，布局半導(dǎo)體領(lǐng)域的機(jī)器人企業(yè)正快速增加。

GGII預(yù)計(jì)，未來(lái)四年（2022-2025）半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)于潔凈機(jī)器人的需求年均復(fù)合增速將有望超過(guò)19%，到2025年半導(dǎo)體行業(yè)潔凈機(jī)器人銷量有望超過(guò)7500臺(tái)。

機(jī)器視覺(jué)

在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體制造過(guò)程中的速度和精確性優(yōu)勢(shì)明顯，其前、中段過(guò)程都需要機(jī)器視覺(jué)的精密定位與視覺(jué)測(cè)量，后段制程中晶圓的電氣檢測(cè)、切割、AOI 封裝、檢測(cè)等過(guò)程都需要大量運(yùn)用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)。

2021年，我國(guó)各大半導(dǎo)體公司針對(duì)芯片短缺現(xiàn)象開(kāi)啟了擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃，在較大程度上提升了機(jī)器視覺(jué)在晶圓檢測(cè)中的應(yīng)用，促進(jìn)我國(guó)機(jī)器視覺(jué)在半導(dǎo)體行業(yè)中的應(yīng)用大幅提高。GGII 數(shù)據(jù)顯示，2021年半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模13.16億元，同比增長(zhǎng)42.79%。

GGII預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年半導(dǎo)體行業(yè)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增速將有望超過(guò)33%，到2025年市場(chǎng)規(guī)模超過(guò)42億元。

AGV/AMR&復(fù)合機(jī)器人

GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)AGV/AMR&復(fù)合機(jī)器人銷量946臺(tái)，其中大部分為復(fù)合機(jī)器人，占比超過(guò)70%。隨著復(fù)合機(jī)器人相關(guān)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，其開(kāi)始在多個(gè)領(lǐng)域迎來(lái)大規(guī)模批量落地應(yīng)用，其中半導(dǎo)體行業(yè)是復(fù)合機(jī)器人最重要的應(yīng)用行業(yè)之一。

GGII預(yù)計(jì)，未來(lái)幾年（2022-2025）半導(dǎo)體行業(yè)移動(dòng)機(jī)器人（含復(fù)合機(jī)器人）銷量的年均復(fù)合增速有望超過(guò)40%，到2025年銷量有望超過(guò)3800臺(tái)。

從具體的應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，GGII數(shù)據(jù)顯示，在中國(guó)市場(chǎng)，移動(dòng)機(jī)器人主要應(yīng)用在電商/零售/物流、汽車及零部件、3C 及半導(dǎo)體、鋰電、光伏、鞋服等行業(yè)，占比合計(jì)近80%；其中，3C及半導(dǎo)體占比15.15%。

以復(fù)合機(jī)器人為例，該領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人主要以優(yōu)艾智合、斯坦德機(jī)器人等為代表。

成立于2017年的優(yōu)艾智合，基于工業(yè)物流及巡檢運(yùn)維兩大業(yè)務(wù)，深耕于精密電子制造與能源行業(yè)中的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)場(chǎng)景，在半導(dǎo)體、電廠等領(lǐng)域具有一定的市場(chǎng)份額。

目前，優(yōu)艾智合通過(guò)其自主研發(fā)的AMR及YOUI TMS系統(tǒng)，打通了整場(chǎng)物質(zhì)流與數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)“原料倉(cāng)-線邊倉(cāng)-生產(chǎn)線-成品倉(cāng)”的完整業(yè)務(wù)流程閉環(huán)。據(jù)悉，2021年優(yōu)艾智合項(xiàng)目接連落地，訂單同比增長(zhǎng)200-300%。

優(yōu)艾智合的復(fù)合機(jī)器人在半導(dǎo)體行業(yè)已獲得廣泛應(yīng)用，搭載優(yōu)艾智合自主研發(fā)的YouiTMS應(yīng)用端系統(tǒng)，形成從硬件到軟件的一體化智能升級(jí)解決方案，解決半導(dǎo)體生產(chǎn)車間物料上下料和運(yùn)輸問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)車間智能化柔性生產(chǎn)與數(shù)字化管理。

以優(yōu)艾智合為某全球領(lǐng)先半導(dǎo)體晶圓廠所提供的上下料解決方案為例。通過(guò)配置多臺(tái)優(yōu)艾智合晶圓盒搬運(yùn)機(jī)器人以及搭載YOUIFLEET調(diào)度管理系統(tǒng)、YOUITMS物流管控系統(tǒng)，有效完成機(jī)臺(tái)與電子料架之間的自動(dòng)化上下料和車間物流數(shù)據(jù)全流程精細(xì)化管理，實(shí)現(xiàn)晶圓車間柔性化智能化生產(chǎn)。

斯坦德機(jī)器人成立于2014年，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新的工業(yè)移動(dòng)機(jī)器人及RIoT軟件系統(tǒng)等產(chǎn)品，滿足不同行業(yè)不同時(shí)期和不同場(chǎng)景下的自動(dòng)化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求。

斯坦德機(jī)器人主營(yíng)業(yè)務(wù)為激光SLAM導(dǎo)航AMR及廠倉(cāng)一體的柔性工業(yè)物流解決方案。目前，斯坦德機(jī)器人已在中、美、日、歐、中東、東南亞等國(guó)家和地區(qū)累計(jì)完成AMR交付逾4500臺(tái)，成功落地項(xiàng)目350+，并與3C、半導(dǎo)體、光伏、鋰電、面板、汽車汽配、醫(yī)療醫(yī)藥等行業(yè)頭部客戶形成緊密穩(wěn)定合作。其中，合作企業(yè)包含華為、富士康、臺(tái)達(dá)、華天科技、長(zhǎng)電科技、豐田、特斯拉等。

在技術(shù)方面，斯坦德機(jī)器人已實(shí)現(xiàn)機(jī)器人定位導(dǎo)航算法、操作調(diào)度系統(tǒng)、控制器等核心技術(shù)的自主研發(fā)全覆蓋。

定位導(dǎo)航算法：支持多機(jī)云端動(dòng)態(tài)更新和信標(biāo)語(yǔ)義功能；多傳感器融合，定位精度可達(dá)mm級(jí)。

SROS 操作系統(tǒng)：基于Linux自研；實(shí)現(xiàn)跨組件高效通信；充分利用控制器算力，滿足算法實(shí)時(shí)性要求。

RIoT軟件平臺(tái)：系統(tǒng)集成連接，設(shè)備互聯(lián)互通；單系統(tǒng)可覆蓋100,000㎡；軟硬件智能交互，高效集群批量調(diào)度。

電動(dòng)執(zhí)行器

電動(dòng)夾爪具備高精密、高柔性、高智能的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，適用于柔性、靈活度和精準(zhǔn)度要求較高的行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景，可以更好的滿足半導(dǎo)體精密生產(chǎn)的需求，電動(dòng)夾爪的行業(yè)應(yīng)用滲透率逐年提升。GGII數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)電動(dòng)夾爪整體銷量為3.1萬(wàn)臺(tái)，其中半導(dǎo)體行業(yè)銷量占比8.06%。

GGII認(rèn)為，未來(lái)5年中國(guó)電動(dòng)夾爪整體銷量年均復(fù)合增速將超過(guò)60%，預(yù)計(jì)到 2025年， 國(guó)內(nèi)電動(dòng)夾爪銷量將突破20萬(wàn)臺(tái)，其中半導(dǎo)體行業(yè)銷量占比將逐年提升，從 2021年的8.06%提升至2025年的10.24%。

這也為增廣智能等國(guó)產(chǎn)末端執(zhí)行器企業(yè)帶來(lái)了巨大機(jī)遇。

成立于2018年的增廣智能，是國(guó)內(nèi)較早進(jìn)入智能執(zhí)行系統(tǒng)領(lǐng)域的企業(yè)之一，增廣智能通過(guò)自主研發(fā)掌握的精密運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)（Softforce 高精度力量控制技術(shù)），創(chuàng)立“RM增廣”品牌，推出一系列智能電缸、電動(dòng)夾爪、VCM音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)器等精密機(jī)電零部件，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于3C電子、半導(dǎo)體、鋰電池制造檢測(cè)、生物醫(yī)療、航天科技、智能制造等精密工業(yè)制造領(lǐng)域，并先后獲得了比亞迪、富士康、華大制造、領(lǐng)益智造等超過(guò)1000家客戶的認(rèn)可和支持。

2022年上半年，增廣智能業(yè)績(jī)同比增長(zhǎng)，電動(dòng)夾爪、推桿、滑臺(tái)、直驅(qū)執(zhí)行器、伺服控制器等各類產(chǎn)品在3C電子、汽車等行業(yè)批量應(yīng)用，同時(shí)醫(yī)療場(chǎng)景依托于2021年的項(xiàng)目驗(yàn)證，亦開(kāi)始了量產(chǎn)并批量出貨。

其中，基于SoftForce?精密力控技術(shù)的高端系列執(zhí)行器產(chǎn)品市場(chǎng)反響熱烈，越來(lái)越多企業(yè)開(kāi)始尋求通過(guò)精密的力量控制技術(shù)解決現(xiàn)有的工藝難題。

寫(xiě)在最后

國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)半導(dǎo)體集成電路（IC）產(chǎn)量3594億片，比上年增長(zhǎng)33.3%；2022年1-7月中國(guó)半導(dǎo)體集成電路（IC）產(chǎn)量 1938 億片，同比下滑8.0%。從需求端看，芯片短缺從2021年初一直延續(xù)到當(dāng)前（2022年8月），目前雖有所緩解，但呈現(xiàn)的是結(jié)構(gòu)性緩解，部分高端芯片的短缺依然延續(xù)。

從需求端看，隨著近年來(lái)5G、智能汽車、AI、機(jī)器人、物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)的推進(jìn)，半導(dǎo)體行業(yè)呈現(xiàn)指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。20年前，中國(guó)只有不到100家芯片企業(yè)，而目前已經(jīng)發(fā)展到近1700家。2021年的芯片短缺讓全世界都認(rèn)識(shí)到芯片是整個(gè)數(shù)字世界的引擎，未來(lái)，疊加全球經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化和地緣政治等多重因素，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)將會(huì)愈加激烈。

從供給端看，我國(guó)的半導(dǎo)體行業(yè)自給率仍相對(duì)較低，海外龍頭企業(yè)仍占據(jù)壟斷地位。半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈中，EDA 領(lǐng)域我國(guó)的市占率不足1%；核心IP、晶圓、設(shè)備、IDM等環(huán)節(jié)我們的市占率大概在9%左右；中國(guó)相對(duì)較有優(yōu)勢(shì)的封測(cè)環(huán)節(jié)市占率也只有21%，并且還是聚焦較為低端的領(lǐng)域。其中供需之間的差距以及產(chǎn)業(yè)向更高端方向發(fā)展的訴求，將會(huì)是國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的空間和成長(zhǎng)潛力。

作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化發(fā)展的基石，數(shù)字經(jīng)濟(jì)的核心，半導(dǎo)體芯片的重要性不言而喻，但制造半導(dǎo)體芯片的眾多環(huán)節(jié)都涉及到高精尖的技術(shù)，這其中就需要專業(yè)半導(dǎo)體制造設(shè)備。然而中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備與國(guó)外相比仍有較大的差距。2020年，中國(guó)半導(dǎo)體設(shè)備在全球市場(chǎng)占有率為5.2%，在中國(guó)大陸市場(chǎng)占有率為7.3%。半導(dǎo)體設(shè)備領(lǐng)域，光刻機(jī)、離子注入機(jī)、刻蝕機(jī)均屬于被“卡脖子”的領(lǐng)域。

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